Kartioita

Kartiot  ( eng.  cone ) - yksi kahdesta valoreseptorin tyypistä, verkkokalvon valoherkkien solujen reunaprosessit , jotka on nimetty kartiomaisesta muodostaan. Nämä ovat pitkälle erikoistuneita soluja, jotka muuttavat valoärsykkeet hermostuneeksi kiihotukseksi ja tarjoavat värinäön. Tangot ovat toisen tyyppisiä fotoreseptoreita .

Kartiot ovat herkkiä valolle , koska niissä on tietty pigmentti - jodopsiini . Jodopsiini puolestaan ​​koostuu useista visuaalisista pigmenteistä. Tähän mennessä kaksi pigmenttiä tunnetaan ja tutkitaan hyvin: chlorolab (herkkä spektrin kelta-vihreälle alueelle) ja erythrolab (herkkä spektrin kelta-punaiselle osalle).

Kirjallisuus tarjoaa vaihtelevia arvioita, vaikka samanlainen määrä kartioita ihmisen verkkokalvossa aikuisella, jolla on 100 % näkökyky . Joten [1] :ssä on numero kuudesta seitsemään miljoonaan kartioon, joista suurin osa on makulassa . Yleisesti raportoitu kuuden miljoonan käpyä ihmissilmässä löysi Osterberg vuonna 1935 [2] . Oyster's oppikirja (1999) [3] lainaa Curcio et al. (1990), ihmisen verkkokalvossa on noin 4,5 miljoonaa kartiota ja 90 miljoonaa sauvaa [4] .

Kartiot ovat noin 50 µm pitkiä ja halkaisijaltaan 1-4 µm.

Kartiot ovat noin 100 kertaa vähemmän herkkiä valolle kuin sauvat (toinen verkkokalvon solutyyppi), mutta ne havaitsevat paljon paremmin nopeita liikkeitä.

Valoreseptoreiden rakenne

Kartiot ja tangot ovat rakenteeltaan samanlaisia ​​ja koostuvat neljästä osasta.

Kartion rakenteessa on tapana erottaa (katso kuva):

• ulkosegmentti (sisältää kalvopuoliskot),
• sitova osasto (puristus),
• sisäsegmentti (sisältää mitokondrioita),
• synaptinen alue.

Ulompi segmentti on täytetty plasmakalvon muodostamilla ja siitä erotetuilla kalvopuolilevyillä. Ne ovat plasmakalvon poimuja, jotka on päällystetty valoherkällä pigmentillä. Puolilevypylvään valoon päin oleva ulompi osa uusiutuu jatkuvasti pigmenttiepiteelisolujen aiheuttaman "valaistujen" puolilevyjen fagosytoosin ja uusien puolikiekkojen jatkuvan muodostumisen vuoksi fotoreseptorin rungossa. Näin tapahtuu visuaalisen pigmentin uusiutuminen. Keskimäärin noin 80 puolikiekkoa fagosytooituu päivässä, ja kaikki fotoreseptoripuolikaslevyt uusiutuvat täydellisesti noin 10 päivässä. Kartioissa kalvopuolikiekkoja on vähemmän kuin sauvoissa, ja niiden lukumäärä on useiden satojen luokkaa. Liitososan (supistuminen) alueella ulompi segmentti on lähes kokonaan erotettu sisäsegmentistä ulkokalvon invaginaatiolla. Yhteys näiden kahden segmentin välillä tapahtuu sytoplasman ja värekärpäsparin kautta, joka kulkee segmentistä toiseen. Särmät sisältävät vain 9 perifeeristä mikrotubulusten kaksoiskappaletta: värekarvoille tyypillinen keskusmikrotubuluspari puuttuu.

Sisäsegmentti on aktiivisen aineenvaihdunnan alue; se on täynnä mitokondrioita, jotka antavat energiaa näköprosesseille, ja polyribosomeja , joissa syntetisoidaan proteiineja, jotka osallistuvat kalvolevyjen ja visuaalisen pigmentin muodostukseen. Ydin sijaitsee samalla alueella.

Synaptisella alueella solu muodostaa synapseja bipolaaristen solujen kanssa. Diffundit kaksisuuntaiset solut voivat muodostaa synapsseja useilla sauvoilla. Tätä ilmiötä kutsutaan synaptiseksi konvergenssiksi.

Monosynaptiset kaksisuuntaiset solut sitovat yhden kartion yhteen gangliosoluun, mikä johtaa parempaan näöntarkkuuteen kuin sauvat. Vaaka- ja amakriinisolut sitovat yhteen useita sauvoja ja kartioita. Näiden solujen ansiosta visuaalinen informaatio käy läpi tiettyä käsittelyä jo ennen kuin se poistuu verkkokalvolta; nämä solut osallistuvat erityisesti lateraaliseen estoon [5] .

Värinäkö

Niiden valoherkkyyden mukaan eri aallonpituuksilla kartioita on kolmen tyyppisiä. S-tyypin kartiot ovat herkkiä violetille - siniselle (S englanninkielisestä  Short  - lyhytaaltospektristä), M-tyypin - vihreästä - keltaisesta (M englannista.  Medium  - keskiaalto), ja L-tyypin - keltaisena -  spektrin punaiset (L englanniksi  Long - long-aalto) osat. Näiden kolmen tyyppisten kartioiden (ja sauvojen, jotka ovat herkkiä spektrin smaragdinvihreässä osassa) läsnäolo antaa ihmiselle värinäön.

Pitkä- ja keskiaaltokartioilla (joiden huiput ovat kelta-punaisen ja sinivihreän alueilla) on laajat herkkyysalueet, joilla on merkittävä päällekkäisyys, joten tietyntyyppiset kartiot eivät reagoi vain omaan väriensä; he vain reagoivat siihen voimakkaammin kuin muut. [6]

Siniviolettiherkkää pigmenttiä , jota kutsutaan syanolabiksi , koodaa ihmisissä OPN1SW-geeni [7] [8] [9] .

Yöllä, kun fotonien virtaus ei riitä kartioiden normaaliin toimintaan, vain sauvat tarjoavat näön , joten yöllä ihminen ei pysty erottamaan värejä.

Kolme tyyppistä kartiota on jakautunut epätasaisesti verkkokalvoon [10] . Pitkät ja keskiaaltopituudet ovat vallitsevia, lyhytaaltoisia kartioita on paljon vähemmän ja ne (kuten sauvat) puuttuvat foveasta . Tällainen epäsymmetria selittyy väripoikkeamalla  - kuva on hyvin fokusoitunut verkkokalvolle vain spektrin pitkän aallonpituuden osassa, eli jos "sinisten" kartioiden määrää lisätään, kuva ei selkeydy [11] .

Muistiinpanot

1. ↑ Ihmissilmän sauvat ja kartiot . Käyttöpäivä: 29. toukokuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 28. lokakuuta 2000. (määrätön)
2. ↑ Osterberg, G. Sauvojen ja kartioiden kerroksen topografia ihmisen verkkokalvossa  //  Acta Ophthalmologica : päiväkirja. - Wiley-Liss , 1935. - Voi. Suppl. 13 , ei. 6 . - s. 1-102 .
3. ↑ Oyster, C.W. Ihmissilmä: rakenne ja toiminta  (määrittämätön) . — Sinauer Associates, 1999.
4. ↑ Curcio, Cal.; Sloan, KR.; Kalina, R.E.; Hendrickson, A.E. Ihmisen fotoreseptorin topografia  (englanti)  // J Comp Neurol : päiväkirja. - 1990. - Helmikuu ( nide 292 , nro 4 ). - s. 497-523 . - doi : 10.1002/cne.902920402 . — PMID 2324310 .
5. ↑ N. Green, W. Stout, D. Taylor. Biologia: 3 osassa - Per. englanniksi / toim. R. Sopera. - M .: Mir, 1993. - T. 2. - S. 280-281.
6. ↑ D. Hubel. Silmä, aivot, näkö. - toim. A. L. Byzova. - M .: Mir, 1990. - 172 s.
7. ↑ Nathans J., Thomas D., Hogness DS Ihmisen värinäön molekyyligenetiikka: sinistä, vihreää ja punaista pigmenttiä koodaavat geenit  //  Science : Journal. - 1986. - huhtikuu ( osa 232 , nro 4747 ). - s. 193-202 . — PMID 2937147 .
8. ↑ Fitzgibbon J., Appukuttan B., Gayther S., Wells D., Delhanty J., Hunt DM Ihmisen sinisen kartion pigmenttigeenin lokalisointi kromosomivyöhykkeeseen 7q31.3-32  // Hum Genet  : Journal  . - 1994. - Helmikuu ( osa 93 , nro 1 ) . - s. 79-80 . — PMID 8270261 .
9. ↑ Entrez Gene: OPN1SW opsin 1 (kartiopigmentit), lyhytaaltoherkkä (värisokeus, tritaani) . (määrätön)
10. ↑ Tangot ja kartiot, katso The Receptor Mosaic . Haettu 11. tammikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 27. tammikuuta 2018. (määrätön)
11. ↑ Brian A. Wandell, Foundations of Vision, Luku 3: The Photoreceptor Mosaic (linkki ei saatavilla) . Arkistoitu alkuperäisestä 5. maaliskuuta 2016. (määrätön) 

Temaattiset sivustot	FMA
Sanakirjat ja tietosanakirjat	iso kiinalainen Britannica (verkossa)